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首次!Science揭示“第三杀手”帕金森相关蛋白损伤大脑细节
点击率:792   发布日期:2017-12-25
  
     

    帕金森是一种发病率仅次于阿尔兹海默症的神经衰退性疾病,是威胁中老年人健康和生命的“第三杀手”。最新发表于《Science》期刊的一篇文章首次揭示,与帕金森有关的毒性蛋白的关键“罪行”——穿透正常神经细胞的细胞膜,破坏细胞功能。
    此前,对于帕金森的基础性研究已经发现,α-synuclein(α-突触核蛋白,αS)是一种与帕金森症发生密切相关的蛋白质。当该蛋白在神经细胞内错误折叠会形成路易小体,积累过剩容易损伤神经细胞。
    这次,来自于英国、西班牙、意大利的研究团队发现,当α-synuclein功能紊乱后,会构成寡聚体(Oligomer,路易小体的主要成分),损伤脑细胞。
    1毒性蛋白破坏细胞膜完整性
    研究团队使用固态核磁共振波谱分析寡聚体的结构特征,并探究这些特征对聚合物与细胞互作的影响。
    他们以提取自小鼠大脑、脑瘤患者的脑细胞为材料,开发了一种能够让不稳定的聚合物维持长时间稳态的方法,从而在前所未有的细节水平上研究它们。
    结果显示,寡聚体一旦形成,会快速进入脑细胞内降解,否则会形成长链状纤维。而且,寡聚体包含两个重要的结构:一个负责黏附于脑细胞表面;另一个负责穿透细胞膜,扰乱细胞功能。
    文章作者、伦敦帝国理工学院生命科学系的Alfonso De Simone博士将“寡聚体快速穿过细胞膜”的行为比喻成“热金属块在塑料膜上迅速烧出一个洞”。
    他们认为,寡聚体“破坏细胞膜完整性”的能力是最终杀死脑细胞的关键一步!
    2对策
    在进一步的研究中,研究团队开发了一种降低寡聚体毒性的方法——改变蛋白质序列,促使其黏附于细胞膜的能力减弱。
    研究人员认为,寡聚体黏附于细胞表面的行为与病毒进入目标细胞的方式类似。不同之处在于,病毒会将入侵细胞作为“寄居地”,而寡聚体则直接破坏细胞。而且,他们发现,这种黏附能力源于一种“天然的意外”——寡聚体被赋予正常膜蛋白(有助于大脑信号转导)相同的功能。
    目前,全球已有超500万的帕金森患者,我国患病人数约260万,居世界首位。研究团队希望,这一研究有助于找到阻止有毒蛋白质进入健康脑细胞的方法。
  
    (来源:生物探索)